Procédé de dépôt de matériaux nanacomposites a l’aide d’énergie solaire

الموضوعات

علوم تطبيقية وتكنولوجية

الملخص

:In this thesis, solar energy was used to prepare thin films by heating substrate. ZnO, NiOand SnO2 thin films were elaborated byspray pyrolysis techniqueand solar heat. ZnO samples were prepared at various substrate temperature, deposition rate and dopant ratio, whereas NiOand SnO2 layers were fabricated with different precursor concentration and deposition rate, respectively. The structural, optical and electrical proprieties were studied for all samples.As results for ZnO thin films at different substrate temperature, the XRD patterns showed that the structural of all films is polycrystalline, the crystallite size increased greatly from 9.96 to 15.19 nm by increasing of deposition temperature from 350 to 450 °C. The transmission of films prepared at 350℃ exceeded 90%. For the effect of deposition rate, the obtained ZnO thin films are polycrystalline, an increase in the XRD intensity of the peaks has been noted. An average transmission of about 85% in the visible region was observed; whereas the estimated band gap energy decreased from 3.30 to 3.28eV.The resistivity decreased from 1.19 to 0.01(Ω cm). Regarding the effect of dopant, ZnO was doped by nickel (0, 1, 2, 3, and 6 at %),polycrystalline Ni-doped ZnO thin films were indicated. However, α-Ni(OH)2 and β-Ni(OH)2 were observed at 6 and 3 at % Ni, respectively. All thin films have a high optical transmission in the visible region of about 85%. The optical band gapenergy increased from 3.26 eV for 0% to 3.34 eV for 1 at %, and further decreased to 3.27 eV for 6 at % Ni.The thin film deposited with 3 at % Ni has the lowest value of Urbach energy of 0.091eV. The electrical conductivity of the Ni-doped ZnO films increased greatly from 0.016 (Ω cm)–1 for 0% Ni to 0.042 (Ω cm)–1 for 3 at % Ni.For NiO result of thin films prepared at different concentration (0.05, 0.10 and 0.15 mol.l-1).Polycrystalline NiO films with a cubic structure were observed at all sprayed films having as minimum crystallite size of 11.97nm was attained at 0.1 mol.l-1 concentration. However, α-Ni (OH)2 was observed at 0.15 mol.l-1. The band gap energy varied from 3.54 to 3.76eV with low transmittance. The electrical conductivity of NiO film deposited at 0.15 mol.l-1 was0.169 (Ω.cm)-1.For SnO2, the characterization results of elaborated thin films at different deposition rates (5, 10 and 15ml) showed a polycrystalline structure with maximum crystallite size 35.3 nm for 10ml. The transmittance of prepared samples was about 60 % and the optical bandgap energy increased from 3.2 eV for 5ml to 3.6 eV for 15ml. The electrical conductivity was increased from 0.01 (Ω.cm)-1 to 0.06 (Ω.cm)-1 Dans cette thèse, l’énergie solaire a été utilisée pour préparer des couches minces par chauffage du substrat. Les couches minces ZnO, NiO et SnO2ont été élaborées par spray pyrolyseet de chauffagesolaire. Les échantillons de ZnOont été préparés à diverses températures de substrat, taux de dépôt et rapport de dopage, tandis que les couches NiO et SnO2ont été fabriquées avec des concentrations et des taux de dépôt de précurseurs différents, respectivement.Les propriétés structurelles, optiques et électriques ont été étudiées pour tous les échantillons.Comme résultats pour les films minces ZnO à différentes températures de substrat, les modèles XRD ont montré que la structure de tous les films est polycristalline, la taille de lacristallite a augmenté considérablement de 9,96 à 15,19 nm en augmentant la température de dépôt de 350 à 450 °C. La transmission des films préparés à 350 dépassait 90 %. Pour l’effet du taux de dépôt, les couches minces de ZnO obtenues sont polycristallines, une augmentation de l’intensité XRD des pics a été notée. Une transmission moyenne d’environ 85 % dans la région visible a été observée, tandis que l’énergie estimée de la bande interdite est passée de 3,30 à 3,28 eV. La résistivité est passée de 1,19 à 0,01 (Ω cm).En ce qui concerne l’effet du dopant, le ZnO a été dopé par du nickel (0, 1, 2, 3, et 6at%), des couches minces polycristallines de ZnO dopé par du Ni ont été indiquées. Cependant, α-Ni(OH)2et β-Ni(OH)2ont été observés à 6 et 3 at%Ni, respectivement. Tous les films minces ont une transmission optique élevée dans la région visible d’environ 85%. L’énergie de la bande interdite a augmentéde 3,26 eV pour 0 % à 3,34 eV pour 1 % et aencore diminué à 3,27 eV pour 6 % Ni. La couche mince déposée avec 3 at% Ni a la valeur la plus basse de l’énergie Urbach de 0.091eV. La conductivité électrique des films ZnOdopéepar Nickela considérablement augmenté de 0,016 (Ω cm)-1pour 0 % Ni à 0,042 (Ω cm)-1pour 3 at% Ni.Pour le résultat des films minces de NiO préparés à différentes concentrations (0,05, 0,10 et 0,15 mol.l-1). Des films NiO polycristallins à structure cubique ont été observés sur tous les films pulvérisés, ayant une taille cristalline minimale de 11,97 nmà une concentration de 0,1 mol.l-1. Cependant, α-Ni (OH)2a été observé à 0,15 mol.l-1. L’énergie la bande interdite variait de 3,54 à 3,76eV avec une faible transmission. La conductivité électrique du film NiO déposé à 0,15 mol.l-1était de 0,169 (Ω.cm)-1

روابط وملفات

التعريف والنوع

رقم الوثيقة

0ac811d2-9fe6-4e48-9e65-c6f6c62c581f

رقم العقد

0

نوع الوسائط

Crawler

نوع المحتوى

الرسائل العلمية

صيغة المصدر

رسائل دكتوراة

نوع الملف

pdf text

أسماء الملفات

2155603_1.pdf

بيانات النشر

ألقاب المؤلفين

[{"name_ar":"Maaoui Bedreddine","title_ar":"اعداد","title_en":"Preparation"},{"name_ar":"سعيد بن رميشي","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"},{"name_ar":"ياسين عوين","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"}]

اللغة

French

المصدر والدورية

اسم المصدر

Procédé de dépôt de matériaux nanacomposites a l’aide d’énergie solaire

المحتوى والصفحات

عدد الصفحات

0

ترجمة الملخص

في هذه الاطروحة، استخدمت الطاقة الشمسية لتسخين المسند من أجل تحضير أغشية رقيقة. أنتجت أغشيةمن أكاسيد الزنك، النيكل والقصدير بتقنية الانحلال الحراري بالرش والتسخين الشمسي. حضرت عينات أكسيد الزنك بالتغيير في درجات حرارة المسند، كمية التدفق ونسبة التطعيم، في حينشكلت طبقات أكسيد النيكل والقصدير بتراكيز مختلفة للمحلول الابتدائي ومعدل التطعيم متغير، على التوالي. تم دراسة الخصائص البنيوية، البصرية والكهربائية لجميع العينات.بالنسبة لنتائج أغشية أكسيد الزنك المحضرة عند درجات حرارة مسند مختلفة، أظهرت أنماطحيودالأشعةالسينية أن بنية جميع الأغشية متعدد التبلور، زاد حجم البلورات بشكل كبير من 9.96 إلى 15.19 نانومتر بزيادة درجة حرارة المسند من 350 إلى 450 درجة مئوية. شفافية الأفلام عند 350 درجة مئوية تجاوز 90%.أما تأثير كمية التدفق، فإن أغشية أكسيد الزنكالمحصل عليها متعددة التبلور، مع زيادة في شدة القمم. متوسط الشفافية بلغ حوالي 85% في المنطقة المرئية، وانخفضت طاقة الفجوة من 3.30 إلى eV3.28. المقاومة الكهربائية تراجعت من 1.19 إلى 0.01 (اوم. سم). فيما يتعلق بتأثير التطعيم، طعم أكسيد الزنكبواسطة النيكل (0، 1، 2، 3، 6 ذرة %)، وجدت أغشية رقيقة متعددة البلورات، لوحظ α-Ni (OH) 2و β-Ni (OH) 2 عند 6 و 3 ذرة%Ni، على التوالي. جميع الأغشية الرقيقة لها شفافية عالية في المنطقة المرئية قدرت بحوالي 85%. زادت طاقة فجوة النطاق البصري منeV 3.26 لـ 0% إلىeV 3.34 لـ 1 %، وانخفضت أيضًا إلىeV 3.27 لـ 6 ذرة%Ni. الطبقة الرقيقة المودعة عند 3 Ni %لها أقل قيمة لطاقة Urbach تبلغeV 0.091. زادت الناقلية الكهربائية لأغشية الزنك المطعمة بالنيكل بشكل كبيرمن 0.0160عند %0 إلى0.0423 (اوم. سم) -1عند3 %Ni. بخصوص نتائج أغشية النيكل الرقيقة المحضرة بتراكيز مختلفة (0.05، 0.10، 0.15 مول / لتر). لوحظت أغشية النيكل متعددة البلورات، ذات بنية مكعبة في جميع الأغشية التي تم رشها مع الحد الأدنى من حجم البلورات 11.97 نانومترعند 0.1 مول / لتر. ومع ذلك، لوحظ α-Ni (OH)2 عند 0.15 مول / لتر. تراوحت طاقة فجوة النطاق من 3.54 إلىeV3.76. كانت الناقلية الكهربائية لرقيقة النيكل المودعة عند 0.15 مول / لتر 0.169(اوم. سم) -1.أظهرت نتائج خصائص أغشية القصدير الرقيقة المنتجة بكميات ترسيب مختلفة (5 , 10 و15 مل)، بنية متعددة البلورات مع أقصى حجم بلوري 35.3 نانومتر عند 10 مل. بلغت نفاذية الضوئية للعينات المحضرة حوالي 60 %، وزادت طاقة فجوة النطاق البصري منeV 3.2 لكمية 5 مل إلىeV 3.6 لكمية 15 مل. زادت الناقلية الكهربائية من 0.01 إلى 0.06 (اوم. سم) - .

كلمات الباحثين

الانحلال الحراري بالرش،التسخين الشمسي، أكسيد الزنك، أكسيد النيكل، أكسيد القصدير، شرائح رقيقة، تطعيم بالنيكل، تركيز أكسيد النيكل spray pyrolysis, solar heating,ZnO, NiO, SnO2, thin films, Ni doping,NiO concentration

إشراف وإعداد

الإشراف

سعيد بن رميشي, ياسين عوين

الإعداد

Maaoui Bedreddine

الاقتباسات الببليوغرافية